
【機】 overhung crank
外伸曲柄(英文:overhung crank)是機械工程中一種常見的傳動機構設計,指曲柄軸線與支撐軸承軸線不重合,曲柄臂單側延伸至支撐點外的結構形式。其核心特征為曲柄銷(crank pin)位于軸承支撐範圍之外,形成懸臂受力狀态。
根據《機械設計手冊》(高等教育出版社,第5版),該結構常見于空間受限的傳動系統,如内燃機連杆機構、壓縮機活塞驅動裝置等場景。其優勢在于能縮短軸向安裝空間,但需特别注意軸承的徑向載荷計算,避免因偏心距過大導緻支撐系統過早失效。
美國機械工程師協會(ASME)技術報告指出,外伸曲柄的動力學特性與常規曲柄存在顯著差異,設計時需采用修正的扭矩計算公式: $$ T = F times (r + e) $$ 其中$T$為扭矩,$F$為作用力,$r$為曲柄半徑,$e$為偏心距參數。該公式被收錄于《機械原理》(清華大學出版社)第四章曲柄機構力學分析章節。
“外伸曲柄”是機械工程中常見的術語,結合“曲柄”的基礎定義和“外伸”的結構特點,其含義可歸納如下:
外伸曲柄指曲柄結構中一端超出支撐點或軸心向外延伸的部分。它通過偏心軸設計,将旋轉運動與往複運動相互轉換。例如,自行車腳踏闆連接的曲柄、内燃機中帶動活塞的曲軸均屬于此類結構。
“外伸”強調結構的空間延伸特性,需注意此類設計可能增加機械部件的力矩負載,需配合軸承等結構保證穩定性。如需更專業的工程定義,建議參考機械設計手冊或權威文獻。
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